Аналіз вмісту актинію в атмосфері цефеїди HIP13962

1Гопка, ВФ, 2Шавріна, АВ, 3Ющенко, ВО, 4Павленко, ЯВ, 5Ющенко, ОВ, Глазунова, ЛВ
1Научно-исследовательский институт "Астрономическая обсерватория" Одесского национального университета имени И.И.Мечникова, Одесса, Украина
2Головна астрономічна обсерваторія Національної академії наук України, Київ, Україна
3Науково-дослідний інститут "Астрономічна обсерваторія" Одеського національного університета імені І.І.Мечнікова, Одеса, Україна
4Главная астрономическая обсерватория Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
5Дослідний інститут Астрокамп Контентс, Гойанг, Республіка Корея
Start Page: Фізика зір і міжзоряного середовища
Мова: українська
Анотація: 

Актиній, радіоактивний елемент, що має ізотоп227 Ac з найбільшим періодом піврозпаду всього 21.772(3) роки, є третім елементом з групи актиноїдів, разом з торієм та ураном, вміст яких досліджується в атмосферах зір. Його наявність в атмосфері тієї чи іншої зорі вказує на певний механізм, в результаті якого він виробляється. Як показали перші дослідження ліній поглинання актинію у спектрах зір, їхня поява у спектрі пов’язана з наявністю деформованих ліній поглинання сильних ліній, таких як лінії водню та лінії дублету натрію. В деяких випадках профілі цих ліній мають емісійну складову. Ми провели пошук ліній поглинання актинію у спектрах пульсуючих зір — цефеїд, для яких характерним є наявність деформованих сильних ліній. В нашій роботі досліджуються лінії поглинання актинію в інтервалі λ = 378.0...887.7 нм у спектрі зорі-втікача (run-away star) HIP 13962, яка класифікується як цефеїда. Спектр зорі було отримано в 2014 році на 1.8-м телескопі обсерваторії Бохунсан, Південна Корея (Bo-huynsan Optical Astronomical Observatory (BOAO), South Korea) зі спектральною роздільністю більш ніж R = 80000. Також аналізувався архівний спектр HIP 13962 за 1995 рік в діапазоні довжин хвиль λ = = 400...680 нм зі спектральною роздільністю R = 42 000, отриманий на 1.93-м телескопі обсерваторії От-Прованс (Франція). Як показали розрахунки, в атмосфері зорі HIP 13962 вміст актинію становить lgN(Ac) = –1.2 в шкалі вмісту водню lgN(Н) = 12, для моделі атмосфери Tеф = 5930 K, lgg = 1.0, Vmic = 6 км/с. При ефективній температурі Tеф = 6250K ми отримали lgN(Ac) = –1.0.

Ключові слова: вміст елементів, еволюція зір, зоря: HIP13962, радіоктивні ізотопи, цефеїди
References: 

1. V. F. Gopka and O. M. Ulyanov, “About the hypothesis explaining the phenomenon of Przybylski’s star,” Bull. Crimean Astrophys. Observatory 104, 225–226 (2008).

2. A. V. Yushchenko, Heavy Elements in the Atmospheres of Peculiar Stars, Doctoral Dissertation in Astrophysics and Radioastronomy (Odessa, 2017).

3. M. Asplund, N. Grevesse, A. Sauval, and P. Scott, “The chemical composition of the Sun,” Annu. Rev. Astron. Astrophys. 47, 481–522 (2003).
https://doi.org/10.1146/annurev.astro.46.060407.145222

4. F. Castelli and R. L. Kurucz, “New grids of ATLAS9 model atmospheres,” in Modelling of Stellar Atmospheres: Proc. 210th Symp. of the International Astronomical Union, Uppsala, Sweden, June 17–21, 2002, Ed. by N. Piskunov, W. W. Weiss, and D. F. Gray (Astronomical Society of the Pacific, San Francisco, Calif., 2003), poster A20.
https://doi.org/10.1017/S0074180900133248

5. S. C. Engle, The Secret Lives of Cepheids. A Multi-Wavelength Study of the Atmospheres and Real-Time Evolution of Classical Cepheids, Doctoral Dissertation in Physics (James Cook Univ., Australia, 2014).

6. S. Engle, E. Guinan, W. Heintz, J. Carton, and A. Hernandez, “The secret lives of Cepheids II: More surprises as we extend the period/luminosity range of our sample,” Bull. Am. Astron. Soc. 37, 1169 (2005).

7. V. F. Gopka, A. V. Yushchenko, A. V. Shavrina, and A. V. Perekhod, “Thorium and uranium in the atmosphere of Arcturus,” Kinematics Phys. Celestial Bodies 15, 332–337 (1999).

8. V. Gopka, O. Ulyanov, and S. Andrievsky, “Neutron stars as a source of the short-lived nuclides in Ap-stars,” in Proc. 10th Int. Symp. on Origin of Matter and Evolution of Galaxies: From the Dawn of Universe to the Formation of Solar System (OMEG-07), Sapporo, Japan, Dec. 4–7, 2007 (American Inst. of Physics, Melville, N.Y., 2008), in Ser.: AIP Conference Proceedings, Vol. 1016, pp. 460–462.

9. V. F. Gopka, A. V. Shavrina, V. A. Yushchenko, A. V. Yushchenko, Ya. V. Pavlenko, et al., “Actinium abundance in the atmospheres of three red supergiants in the Magellanic Clouds,” Kinematics Phys. Celestial Bodies 34, 123–133 (2018).
https://doi.org/10.3103/S0884591318030054

10. V. F. Gopka, O. M. Ulyanov, A. V. Yushchenko, A. V. Shavrina, and S. M. Andrievsky, “The nature of magnetic chemically peculiary stars through the prism of inexplicable facts,” in Proc. Int. Symp. on Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG-10): Osaka, Japan, Mar. 8–10, 2010 (American Inst. of Physics, Melville, N.Y., 2010), in Ser.: AIP Conference Proceedings, Vol. 1269, pp. 454–455.

11. V. F. Gopka, A. V. Yushchenko, V. A. Yushchenko, A. V. Shavrina, S. M. Andrievsky, Y. Jeong, and E. P. Shereta, “The abundances of heavy elements in BL138 — Red giant of local group Fornax dwarf spheroidal galaxy,” Phys. Sci. Technol. 5 (1–2), 70–78 (2018).
https://doi.org/10.26577/phst-2018-1-146

12. S. Goriely, “Nucleosynthesis by accelerated particles to account for the surface composition of HD101065 (Przybylski’s star),” Astron. Astrophys. 466, 619–631 (2007).
https://doi.org/10.1051/0004-6361:20066583

13. E. Guinan, S. Engle, N. Evans, G. Harper, G. M. Harp, The Secret IR lives of Cepheids: Spitzer IR Spectroscop of Circumstellar Envelopes, Winds and Chromospheric Emissions in Nearby Cepheids, Spitzer Proposal id. 40968 (2007).

14. I. I. Ivans, J. Simmerer, C. Sneden, J. J. Cowan, R. Gallino, and S. Bisterzo, “Lawler near-ultraviolet observations of HD221170: New insights into the nature of r-process-rich stars,” Astrophys. J. 645, 613–633 (2006).
https://doi.org/10.1086/504069

15. R. P. Kraft, “Cα II emission in classical Cepheid variables,” Astrophys. J. 125, 336–349 (1957).
https://doi.org/10.1086/146312

16. Ya. V. Pavlenko, “A "lithium test” and modeling of lithium lines in late-type M dwarfs: Teide1,” Astron. Rep. 41, 537–542 (1997).

17. Ya. V. Pavlenko, “Model atmospheres of red giants,” Astron. Rep. 47, 59–67 (2003).
https://doi.org/10.1134/1.1538496

18. B. Proxauf, R. da Silva, V. V. Kovtyukh, et al., “A new and homogeneous metallicity scale for Galactic metallicity scale for Galactic classical Cepheids — I. Physical parameters,” Astron. Astrophys. 616, 82 (2018).
https://doi.org/10.1051/0004-6361/201833087

19. P. Quinet, C. Argante, V. Fivet, C. Terranova, A. V. Yushchenko, and I. Biémont, “Atomic data for radioactive elements Ra I, Ra II, Ac I and Ac II and application to their detection in HD 101065 and HR 465,” Astron. Astrophys. 474, 307–314 (2007).
https://doi.org/10.1051/0004-6361:20078082

20. J. Roßnagel, S. Raeder, A. Hakimi, R. Ferrer, N. Trautmann, and K. Wendt, “Determination of the first ionization potential of actinium,” Phys. Rev. Astron. Astrophys. 85, 125–150 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.85.012525

21. T. A. Ryabchikova, Yu. V. Pakhomov, and N. E. Piskunov, “New release of Vienna atomic line database (VALD3) and its integration in virtual atomic and molecular data centre (VAMDC),” Uch. Zap. Kazan. Univ. 153 (2), 61–66 (2011).

22. N. Tetzlaff, B. Dincel, R. Neuhauser, and V. V. Kovtyukh, “The origin of the young PSRJ0826 +2637 and possible former companion HIP 13962,” Mon. Not. R. Astron. Soc. 438, 3587–3593 (2014).
https://doi.org/10.1093/mnras/stt2478

23. A. Unsold, Physik der Sternatmospharen, MIT Besonderer Berucksichtigung der Sonne (Springer-Verlag, Berlin, 1955).
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1955psmb.book…..U.

24. G. Urer and L. Ozdemir, “The level structure of singly-ionized actinium,” J. Kor. Phys. Soc. 61. 353–358 (2012).
https://doi.org/10.3938/jkps.61.353

25. S. Wanajo, N. Itoh, Y. Ishimaru, Y. Nozawa, and T. Beers, “The r-process in the neutrino wind of core-collapse supernova and U-Th cosmochronology,” Astrophys. J. 577, 853–865 (2002).
https://doi.org/10.1086/342230

26. A. V. Yushchenko, “URAN: a software system for the analysis of stellar spectra,” in Proc. 20th Stellar Conf. of the Czech and Slovak Astronomical Institutes, Brno, Czech Republic, Nov. 5–7, 1997, Ed. by J. Dušek (Nicolaus Copernicus Observatory and Planetarium Brno, Brno, 1998).

27. V. Yushchenko, A. Yushchenko, V. Gopka, A. Shavrina, V. Kovtyukh, K. S. Hong, and D. I. Mkrtichian, “HIP 13962 — The possible former member of binary system with supernova,” Presented at Stars on the Run — A Meeting On The Run Away and Hyper-Velocity Stars, Bamberg, Germany, Aug. 16–19, 2016. http://www.blackhole.eu/media/hvs2016/PDFs/Yushchenko.pdf.
https://doi.org/10.18524/1810-4215.2016.29.85238

28. V. Yushchenko, A. Yushchenko, V. Gopka, A. Shavrina, V. Kovtyukh, K. S. Hong, D. Mkrtichian, and N. A-Thano, “HIP 13962 — The possible former member of binary system with supernova,” Odessa Astron. Publ. 29, 229–232 (2016).
https://doi.org/10.18524/1810-4215.2016.29.85238